MEJORAMIENTO EN LA CALIDAD DE MIEL Y PANELA

Luz Esperanza Prada Forero Ingeniera Química

Q Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - Corpoica, Regional 7 Centro de Investigaciones CLMPA. Km. 2 antigua vía a Cite, Barbosa, Santander, Colombia. E-mail: corpoicacimpa8yaho0.com Programa Nacional de Transferencia de Tecnología Agropecuaria - Pronatta

Fotografía: Fredy Navas: Paginas 0 - 9 10 - 11 - 14 inferior izquierda y 19 Luz Esperanza Prada: Páginas 12 - 13 - 14 superior derecha - 15 - 16 - 18 - 20 - 21 - 22 y 24 Rosalina Parra: Página 6

Producción editorial Fotomecánica, impresibn y encuadernación

www.produmedios.com Tel.: 288 5338 Bogotá, D.C., Colombia

Impreso en Colombia Printed in Cdombia

CONTENIDO

MEJORAMIENTO EN LA CALIDAD DE MlEL Y PANELA

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LIMPIEZA DE LOS JUGOS DE CAÑA PARA LA PRODUCCIÓN DE MlEL Y PANELA ............. 6

MANEJO AGRONOMICO .............................................................................................................................................. 7 La madurez de la caña ..... . . . . . . ... . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . , . . . ... . . . . . . . . . ... . . . , . . . . ... . . . . . . . . .. . . . . . , . . . ... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . .. . ......... ........ 7 Cálculo del índice de madurez ..................................................................................................................................... 8 Uso del sacarímetro ............................................................................................................................. 10

APRONTE O ACOPIO DE LA CANA .................................................................................................................... 12

LA PRELIMPIEZA DE LOS JUGOS DE CANA ................................... ..... ,,,,,...,,,,,,,..,,,,,,,,..,.,,,,,,,...,,,,,,..................... 13

CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO DE LA HORNILLA ...................................................................... 18

AGENTES AGLUTINANTES ... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . , . . . ... .. . . . , . . . ... . . . , . . . .... . . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . . . . ... . . . . . 20 Mucílag os vegetales .. . . . . . . . .... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . . .. . . . . . , . . . ... . . . , . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . . .... . . . . . . . ... . . . . . . . .. ... . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . . . . . ... . . . .20 Polimeros químicos ... . . . . . . .... . . . . . . . ... . . . . . . . . . ... . . . , . . . .. . . . . . , . . . . ... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . ..... . . . . . . . ... . . . . . . .. ... . . . . . . . ... . . . . . . . . ... . . . . . . . . .. . . . .23 Mejoradores del pH ........ .......... .......... , ........... .......... . . .......... ........... . ......... ........... . .......... ........... .......... ., ......... .......... 23 Cuarto de moldeo ..................................................................................................................................................... 24

a panela ha venido perdiendo participación en la canasta del pueblo colombiano en una forma tal que a mediados del siglo pasado

se consumían 2 kg de este alimento por kg de azúcar y actualmente sólo se consumen 0,75 kg. En la década del 70 se estimaba el consumo en 45 kg por habitante año mientras en los últimos años se estabilizó en cerca de 25 kg por habitante año. Esto significa que la producción sólo está aumentando a la misma tasa del crecimiento de la población nacional, pues las exportaciones y el uso industrial de la panela son poco significativos.

Se atribuye esta situación a la urbanizaci6n del pueblo colombiano, principalmente, pues modifica sus hábitos de consumo y lo hace mas permeable a la penetración de otros productos

con mayor publicidad y más adaptados a las condiciones de la vida moderna. Sólo en los últimos años tos productores paneleros estan comenzando a incursionar en los mercados con formas de presentación más modernas, como la panela granulada desarrollada por el ClMPA y lo mas importante, han comenzado a ofrecer su producto como un alimento con un valor nutricional aceptable y no solo como edulcorante.

Un factor importante para mantener el consumo de la panela tradicional y de las nuevas formas de presentación, es el de obtener una calidad acorde con las exigencias del consumidor.

Esto se logra con un manejo adecuado del cultivo y un proceso de elaboraci6n basado en los principios

de las buenas prácticas de manufactura. Entre las sólidos insolubles, los cuales son precursores de principales operaciones del proceso se encuentra la colores no deseados e inducen a la formacibn de clarificación y el realizarla en forma adecuada permite residuos en las bebidas o en los productos donde se obtener un producto final con un bajo contenido de emplea como materia prima la miel o la panela.

I. A. M.Sc. Hugo Reynei Garcia B. Coordinador Maquinarja y Poscosecha

Curpoica

MEJORAMIENTO EN LA CALIDAD DE MIEL Y PANELA

.Tia limpieza correcta de los jugos de la caña u influye de manera fundamental en lacalidad de la miel o de la panela y en los costos de

producción. En la calidad, pues al reducir la cantidad de sólidos insolubles, se mejora el color y la presentaci6n y disminuye los costos de producción porque requiere menos insumos.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LIMPIEZA DE LOS JUGOS DE C A ~ A PARA LA PRODUCCIÓN DE MIEL Y PANELA

1. El manejo agronomico de la caña.

2. El tiempo de almacenamiento de la caña cortada.

3. La prelimpieza de los jugos. ~,

4. La velocidad de calentamiento durante la clarlcación.

MANEJO AGRONOMICO

u n buen manejo agronómico, desde los * Controlar en forma adecuada las malezas para sistemas de siembra, el control de malezas, evitar la competencia por los nutrientes. hasta el sazonado de la caña, es

fundamental en la limpieza de los jugos y calidad Cortar la caña cuando alcance la madurez del producto final. Una materia prima con adecuada0 sazonado. características inapropiadas, conduce a arreglar durante el proceso problemas que agregan costos La madurez de la caña y nunca se obtienen los mismos resultados. Para evitar estos problemas es necesario: La madurez de la caña se logra cuando la - concentración de los azúcares es igual o semejante

Seleccionar la variedad de caña para las en la base y en la parte terminal del tallo. condiciones agroecológicas de la finca.

Si se desea producir panela se deben seleccionar Analizar el suelo a cultivar para un adecuado cañas maduras, con alto contenido de sacarosa.

balance de los nutrientes. Pero si se desea producir miel se recomienda emplear cañas inmaduras o sobremaduras, con

Sembrar cada variedad a la distancia y densidad alto contenido de azúcares reductores, para adecuadas para optimizar su desarrollo. disminuir su cristalización.

Cálculo del índice de madurez

En el lote que se va a cortar, se escoge una muestra representativa de aproximadamente 15 a 20 tallos de caña por hectárea.

Se mide con un refractómetro la concentración de sólidos solubles (grados Brix) en el séptimo u octavo entrenudo, contando hacia abajo desde la ultima hoja abierta; a este dato se llama A.

De la misma forma se mide la concentracion de sólidos solubles en el segundo o tercer entrenudo, a partir del suelo, de cada tallo; se lee la concentración de sólidos solubles (grados Brix) con un refractómetro. Este valor se denomina B.

MEJVRAMIEWTD EN U CAUDAD DE MfEL YPANEU

Sumar todos los valores de A y todos los Debido al alto costo del refractometro no siempre valores de B. es posible realizar la medida de la concentración

con este equipo. En su reemplazo se puede usar un Dividir el resultado de la suma de A por la suma densimetro aforado con escala en grados Brix o

de B y con este valor buscar el estado de madurez sacarímetro. de la caña de acuerdo con la siguiente tabla:

Tabla 1. Estado de maduiez de la caña de acuerdo con el índice de madurez

Estado de madurez de la caña

Valor de AIB

lnmadura m Menor de 0,95

Madura Entre 0,95 y 1 ,O

Sobremadura

Uso del sacarímetro:

Cortar la caña y quitarle todas las hojas.

En cada caña cortar trozos de cinco entrenudos de la parte superior y agruparlos.

Moler el grupo de entrenudos cortados. En un recipiente recoger el jugo previamente pasado por un colador.

Llenar una probeta o una botella plástica y transparente, a la cual se le ha recortado la parte superior, con el jugo colado.

Introducir el sacarímetro teniendo cuidado que .~

flote en el jugo, déjelo hasta que no se mueva. I Leer en la escala del sacarimetro el número que

marca donde llega el jugo. Este dato es A.

Hacer lo mismo con los trozos de cinco entrenudos de la parte inferior, para obtener la lectura B.

Dividir A en 6 y establecer el estado de madurez en la tabla 1 (ver página 9).

- APRONTE O ACOPIO DE LA CANA

La inversión elevada de la sacarosa acarrea una panela melcochuda o de mal grano. Cuando la caña se destina a panela y se encuentra madura o sobremadura no se debe almacenar por mas de r tres días. Cuando se va a producir miel, si las cañas se almacenan por más de cinco días el producto final se oscurece demasiado.

Para incrementar los niveles de extracción y

E 1 apronte, acopio o almacenamiento de la mejorar la limpieza de los jugos y la calidad de la caña se realiza en un sitio seco y miel y panela, la caña debe estar libre de hojas sombreado, acomodándola de tal forma en el momento de molerla y preferiblemente

que se pueda moler en el mismo orden en que desde el corte.

se va cortando, para disminuir la inversión de la , sacarosa.

LA PRLUMPlEZA DE LOS JUGOS DE CAMA

E S una etapa anterior a la clarificación de los Con el uso del pozuelo o prelímpiadores se jugos y se realiza para eliminar, por medios consigue separar los Iodos y el bagacillo. Los Iodos físicos y a temperatura ambiente, el porsermáspesadosqueeljugovanalfondoyel

bagacillo, los Iodos y todo tipo de partículas bagacillo que es menos pesado flota sobre el jugo. indeseables o impurezas que se encuentran en el jugo de caña cuando sale del molino. Para esto Si emplea una bomba para llevar los jugos a la hornilla, se emplean las mallas, el pozuelo y los ésta se coloca a la salida del prelirnpiador. prelirnpiadores diseñados por el centro de investigación CIMPA.

Con las mallas se elimina el bagacillo. Se utiliza malla plástica o en acero inoxidable con 30 orificios por pulgada cuadrada y para evitar el taponamiento se retira frecuentemente el bagacillo durante la molienda.

Cuando los Iodos no se eliminan de los jugos antes de calentarse en la hornilla, éstos forman costras en el fondo de las pailas recibidora y clarificadora.

La forma del prelimpiador permite asentar una gran cantidad de Iodos. La capa de bagacillo que flota en la superficie disminuye la velocidad con que se posan en el fondo; esto se mejora al: - "

Colocar una malla para recibir los jugos en el 1 prelirnpiador.

* Retirar constante y suavemente el bagacillo.

Escurrir el bagacillo en una malla colocada sobre el prelimpiador.

Ubicar los prelimpiadores alejados del molino para evitar la caída de bagazo y facilitar su aseo.

Transportar los jugos del molino al prelimiador por tubería. Cuando el molino tiene a la salida una canaleta se emplea el dispositivo que se muestra en la siguiente figura para realizar el empalme con la tubería.

Existen dos tipos de prelimpiadores: El prelim- Y en el prelirnpiador dos las dimensiones son: piador uno tiene las siguientes dimensiones:

Largo: 100 cm Alto: 50 cm Ancho: 30 cm

Largo: 175 cm Alto: 30 cm Ancho: 30 cm

Según el tamaño del trapiche se emplean el prelimpiador uno y/o dos de la siguiente forma:

Para molinos de tracción animal o molinos con capacidad de molienda inferior a una tonelada de caña por hora se utiliza el prelimpiador uno.

* En caso de cañas con alto contenido de mugre o trapiches con capacidad de molienda entre 1 ,O y 2,0 t/h se requiere emplear e l prelimpiador uno y el prelimpiador dos, uno después de otro.

En trapiches con capacidad superior a las 2,0 toneladas de caña se debe colocar un prelimpiador uno y dos prelimpiadores dos.

Los prelimpiadores se ubican entre la paila recibidora y el molino, en un sitio

donde se facilite su limpieza, con el piso en cemento, alcantarillado para que no se empantane cuando se lava y tubería de agua limpia.

Un buen material para la construccion del prelimpiador es el acero inoxidable, ya que es inerte, resistente a la corrosión y fácil de limpiar.

' . " -. -- L . - y - . . 7. - ' i , w-7

Cuando se construye el prelimpiador con baldosín, Recibir los jugos claros en un balde limpio y para evitar que se levante el enchape, utilice en depositarlos en la paila recibidora. las uniones sika para juntas.

Retirar los tapones de los Iodos y vaciar el de estos equipos de P ~ ~ ~ ~ ~ P ~ ~ ~ ~ prelimpiador, lodos y el bagacilló escurrido

requiere un adecuado mantenimiento y limpieza, se emplean como abono de la caña o en por lo menos cada 6 horas para evitar la

fermentación de los jugos y el deterioro de la alimentación animal.

calidad de la miel o panela. Lavar totalmente los prelimpiadores y láminas,

EI lavado de los prelimpiadores se realiza cuando prestando especial atención a las tuberías de salida el molino se encuentra en descanso, para ello se y entrada de los jugos. realizan los siguientes pasos:

Colocar las láminas retenedoras de impurezas Recoger el bagacillo sobre la malla para en susitio.

escurrirlo.

Adicionar una lechada de cal, que se prepara Sacar las láminas retenedoras, cuando son

móviles. agregando una cucharada de cal a un balde de agua.

Retirar el tapón o abrir las Ijaves para vaciar el jugo residual, teniendo cuidado de no agfiar 10s S ¡ el prelimpiador es de acero inoxidable no jugos y Iodos. emplee hipoclorito de sodio.

>. - . - - --u CONDICIONES DE FUAlClONAMlENTO DE LA HORNILLA

concentración de los jugos de caña se efectúen en el menor tiempo posible. Un horno "dormilón" dificulta la remoción de

1 la cachaza y generalmente contribuye a obtener panelas melcochudas y oscuras.

En el proceso panelero la clarificación o descachazado es una etapa donde algunas sustancias disueltas en los jugos, al calentarse se mueven y chocan unas con otras y se aglutinan formando la cachaza. Esta cachaza se retira con un remellbn o cazo.

Entre mas rápido se calienten los jugos,

E I diseño de la hornilla debe estar de tal forma que la se presenta mayor movimiento y se operación de la misma sea lo mas rápida posible. Es mejora la limpieza. De ahí la importancia importante que la clarificación, la evaporación y la de que el calentamiento de los jugos

durante la clarificación sea mayor de 1,5" C por minuto.

Para que la paila clarif icadora transfiera la mayor cantidad de calor posible se requiere:

@, Un adecuado diseño y construcción de la hornilla.

Realizar periódicamente la limpieza 1 y mantenimiento del ducta y pailas de 1 la hornilla.

Emplear pailas pirotubulares o aleteadas en hornillas de flujo Emplearelmenorvolumendejugoparaclarificar. combinado o contra flujo, pues la clarificación se realiza cerca de la La formación de la cachaza mejora con el empleo de chimenea y estas pailas son más coagulantes o floculantes, tales como los aglutinantes eficientes para pasar el calor. naturales o químicos, cal, bicarbonato y otros.

radicionalmente se han empleado los T mucilagos de algunas plantas y en los últimos años se ha incursionado con

pol ímeros químicos empleados en el proceso azucarero. Cuando se adiciona el agente aglutinante en exceso las mieles o panelas presentan problemas de consistencia y textura.

Mucílagos vegetales

Son sustancias babosas extraídas de la coflera de algunas plantas. Su uso depende de la disponibilidad y costumbres regionales. Los más empleados en la industria panelera son: balso, guásimo y cadillo.

Balso: (Heliocarpus popayanensis HBK) esta planta pertenece al orden de las Malvales, familia de las Sterculiaceae. Es un árbol muy común en los climas templados del país entre 1.200 y 1.800 rn.s.n.m.

Cadillo: propia de tierras cálidas, a menos de 1 .O00 rn.s.n.m. pertenece a la familia de las Tiliáceas (Tflumfetta afin mollissima H BK).

Guásimo: (Guazuma ulmifolia L.) pertenece a la familia de las Sterculiaceas. Este árbol se encuentra frecuentemente en las llanuras cálidas por debajo de los 1.200 m.s.n.rn.

Las tres especies ofrecen los mejores resultados Golpear toda la superficie de las ramas de los en la limpieza de los jugos, cuando se obtiene el aglutinantes para desprender la corteza. El mazo y mucílago de la corteza de las ramas y se emplea la superficie sobre la que se golpea deben estar disuelto en agua. Se prepara así: limpios.

Cortar las ramas semilenosas (ni tiernas, ni Retirar la corteza y agruparla sobre una superficie viejas) del aglutinante balso, guásimo o cadillo. limpia.

Macerar las cortezas lo más finamente posible. por cada 500 litros de jugo, o sea, el 1,5% del volumen de jugo que va a limpiar; mezclar con el remellón el jugo y el aglutinante.

Retirar la cachaza formada cuando los jugos alcancen los 80" C y adicionar nuevamente una cantidad de aglutinante aproximadamente igual -

el 1% del volumen de jugo que está clarificando, agitar, calentar y retirar la cachaza antes de que los jugos hiervan.

La solución del aglutinante se debe preparar r rndximo cada 6 horas para evitar su deterioro,

Colocar en un recipiente 8 litros de agua tibia pues es un producto vegetal y por consiguiente

(50" C ) y un kilogramo de corteza macerada, contiene microorganism~s que se desarrollan

agitar y dejar en reposo hasta obtener una fácilmente bajo estas condiciones de humedad, solución parecida a la clara de huevo. temperatura y alimento. De igual forma, el

recipiente donde se prepara debe lavarse y + Cuando el jugo a clarificar alcance 60" C , enjuagarse con una lechada de cal máximo cada agregar los ocho litros de la solución aglutinante 12 horas.

Polímeros químicos la salida del molino inferior a 5,2. Los pH bajos dificultan la clarificación de los jugos y facilitan la

Existe la alternativa de reemplazar 10s mucílagos inversi6n de la sacarosa. Cuando se produce panela vegetales por compuestos químicos, pero su uso le se debe corregir hasta obtener jugos clarificados quita el carácter de producto natural a la panela. El Mafloc 975, presenta resultados comparables a los del balso en la clarificación. Estos aglutinantes se emplean disueltos en agua o jugo clarificado, en dosis de 2 a 10 p.p.m. Cada aglutinante químico requiere de un pH específico para obtener los mejores resultados, por este motivo se debe modificar el pH de los jugos.

con un pH entre 5,8 y 6,O.

Por lo general para aumentar el pH se utiliza cal. Se emplea en una solucion de 12 a 15" Báume (100-150 gramos de cal por litro de agua) adicionada a los jugos calientes. Agregarla en frío dificulta aún más la limpieza de los jugos y si se adiciona directamente sin diluir no se disuelve completamente y aumenta los sedimentos.

Mejoradores del pH Los mejores resultados hasta el momento se han obtenido con pH cercanos a 5,8. Un exceso de cal

Un mal manejo agronómico interfiere en el equilibrio es perjudicial pues cuando se encala a pH de los componentes de los jugos de caña. superiores a 6,O se presenta un marcado Comúnmente esto se refleja en un pH de los jugos a oscurecimiento de la panela.

Otro de los problemas que afecta la limpieza de los El agua para el lavado de utensilios y moldes, se jugos y es ocasionado por un mal manejo cambia mínimo cada cuatro horas y se le adiciona agronómico, es la deficiencia de fósforo. Cuando cal para disminuir la fermentación. los jugos presentan menos de 250 p.p.m de fósforo se debe corregir utilizando ácido fosfórico o fosfato Para evitar la formación de cachaza en las monocálcico. Cuando se desea producir panela bebidas calientes preparadas con panela se debe cuidar de no adicionar demasiado, puesto que agrega la panela al agua fría, se tapa el recipiente se favorece la inversión de la sacarosa y se puede y se deja hervir. dañar el grano hasta no endurecer. - .-

Cuarto de moldeo

Para no contaminar, ni disminuir la vida Útil de la miel o panela, se aisla totalmente la etapa de punteo en un cuarto de moldeo. El cuarto debe impedir el paso de la humedad producida en el área de procesos; sus instalaciones, personal, equipos y utensilios deben presentar el máximo cuidado higiénico y estar libres de contaminación, animales e insectos.